南開大學(xué)本科生研制出3D打印感溫假手

過去的數(shù)年里，世界上的假肢技術(shù)飛速發(fā)展。結(jié)合了先進(jìn)計算機(jī)系統(tǒng)，微型伺服電機(jī)，和最近興起的3D打印技術(shù)，各類假肢的功能及可支付性都有了很大提高。3D打印無疑造成了相當(dāng)數(shù)量定制化假肢的出現(xiàn)，而像e-NABLE這樣的團(tuán)體也在降低3D打印定制化假肢上努力著。

然而目前的假肢仍然存在一些小問題。不同于真實的人類肢體，假肢不具備感受物體溫度的能力。這在過去的幾年里造成了許多意外事故，比如一些人會將滾燙的液體撒到自己身上僅僅因為他們感受不到液體的溫度。此外，許多3D打印的假手（尤其是PLA材料的假手）在接觸到過熱的物體時會出現(xiàn)融化的狀況。為了盡量避免這類情況發(fā)生，中國天津南開大學(xué)的研究者們在3D打印技術(shù)的幫助下研制出了一款可感知溫度假手。

來自南開大學(xué)計算機(jī)與控制工程學(xué)院的2012級本科生呂思藝與幾名小伙伴共同設(shè)計的這款“感溫假手”可以規(guī)避傳統(tǒng)肌電假手“無法感知物體溫度”的弊端，有望使殘疾人恢復(fù)“知覺”。

這款“感溫假手”模型是由時下最流行的3D打印制作而成，模型內(nèi)部裝有微型控制板、微型舵機(jī)，控制并牽引五個手指的運(yùn)動。其中，食指配備了一個溫度傳感器，負(fù)責(zé)采集假手抓握物體的溫度。

使用者可以通過肌肉發(fā)出“電信號”控制假手抓取物體。當(dāng)溫度傳感器檢測到抓握物體的溫度過高時，微型控制板將操控微型舵機(jī)，使假手自動“松開”物體。與此同時，微型控制板還將發(fā)出一個警示性的電刺激信號，作用于殘疾人的肌肉神經(jīng)，提示抓握物體溫度過高。“這樣，殘疾人就能夠感受到物體溫度的高低了。” 呂思藝說，“抓取物體的溫度越高，微型控制板發(fā)出的‘電刺激信號’就越強(qiáng)，這真實還原了人在觸碰高溫物體時的正常生理反應(yīng)�！�

據(jù)了解，“感溫假手”的基礎(chǔ)功能已經(jīng)設(shè)計完畢，目前正在進(jìn)行調(diào)試與測試。南開大學(xué)計算機(jī)與控制工程學(xué)院副教授、團(tuán)隊指導(dǎo)教師段峰說：“對于殘疾人來講，他們很大的一個心愿就是能夠像健全人一樣生活�！�感溫假手’在某種程度上將為手部殘疾人群提供生活便利，避免隱形傷害。該設(shè)計理念清晰，研究意義突出，相信未來將為佩戴假手的殘疾人提供良好的感知體驗�！� 呂思藝也相信在不久的將來，團(tuán)隊設(shè)計的這款“感溫假手”可以幫助殘疾人的知覺“重獲新生”，“感知世界”將不再遙遠(yuǎn)。
via 3dprint&天津網(wǎng)